عند قياس الحركة الخطية للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي، يتم استخدام عناصر الكشف الخطي بشكل عام، والمعروفة بالقياس المباشر. يُطلق على التحكم في الحلقة المغلقة للموضع الذي يتكون من هذا التحكم الكامل في الحلقة المغلقة، وتعتمد دقة قياسه بشكل أساسي على دقة عناصر القياس، والتي لا تتأثر بدقة نقل أداة الآلة. نظرًا للعلاقة التناسبية الدقيقة بين الإزاحة الخطية لطاولة عمل الأداة الآلية وزاوية دوران محرك القيادة، يمكن استخدام طريقة قياس مسافة حركة طاولة العمل بشكل غير مباشر عن طريق قيادة محرك الكشف أو زاوية دوران المسمار. تسمى هذه الطريقة بالقياس غير المباشر، ويسمى التحكم في الحلقة المغلقة للموضع الذي يتكون من خلاله بالتحكم في الحلقة شبه المغلقة.
تعتمد دقة القياس على دقة مكونات الكشف وسلسلة نقل التغذية لأداة الآلة. يتم تحديد دقة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لأدوات آلة CNC ذات الحلقة المغلقة إلى حد كبير من خلال دقة أجهزة الكشف عن الموضع. أدوات آلة CNC لديها متطلبات صارمة للغاية لمكونات الكشف عن الموقع، وعادة ما تتراوح دقة هذه العناصر بين 0.001 و0.01 مم أو أقل.
1. متطلبات جهاز قياس الموضع في نظام التغذية المؤازرة
يحتوي نظام مؤازرة التغذية على متطلبات عالية لأجهزة قياس الموضع:
1) أقل تأثراً بدرجة الحرارة والرطوبة، وتشغيل موثوق، واحتفاظ جيد بالدقة، وقدرة قوية ضد التداخل.
2) يمكن أن تلبي متطلبات الدقة والسرعة ونطاق القياس.
3) سهلة الاستخدام والصيانة، ومناسبة لبيئة عمل الأدوات الآلية.
4) منخفضة التكلفة.
5) من السهل تحقيق القياس والمعالجة الديناميكية عالية السرعة، وسهلة التشغيل الآلي.
يمكن تصنيف أجهزة الكشف عن الموقع إلى أنواع مختلفة وفقًا لطرق التصنيف المختلفة. يمكن تصنيف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي إلى أنواع رقمية وتناظرية بناءً على شكل إشارات الإخراج؛ وفقًا لنوع نقطة أساس القياس، يمكن تصنيفها إلى أنواع تزايدية ومطلقة؛ وفقًا لشكل الحركة لعنصر قياس الموضع، يمكن تصنيفه إلى النوع الدوار والنوع الخطي.
2. تشخيص وإزالة الأعطال في أجهزة الكشف
إن احتمال اكتشاف أعطال المكونات مرتفع نسبيًا مقارنة بأجهزة CNC، مما يؤدي غالبًا إلى تلف الكابلات وتلوث المكونات وتشوه الاصطدام. إذا كان هناك اشتباه في وجود خلل في مكون الكشف، فإن الخطوة الأولى هي التحقق من وجود كابلات لاسلكية مكسورة أو ملوثة أو مشوهة، وما إلى ذلك. ويمكن أيضًا تحديد جودة مكون الكشف عن طريق قياس مخرجاته، الأمر الذي يتطلب الكفاءة في مبدأ العمل وإشارات الإخراج لمكونات الكشف عن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. مع أخذ نظام SIEMENS كمثال للشرح.
(1) إشارة الإخراج. علاقة الاتصال بين وحدة التحكم في الموضع لنظام SIEMENS CNC وجهاز اكتشاف الموضع.
هناك شكلان من إشارات الخرج لأجهزة القياس الدوارة التزايدية أو الأجهزة الخطية: الأول هو إشارة جيبية للجهد أو التيار، حيث يكون EXE مُحرفًا لتشكيل النبض؛ النوع الثاني هو إشارة مستوى TTL. بأخذ مسطرة شبك خرج التيار الجيبية لشركة HEIDENHA1N كمثال، تتكون الشبكة من مسطرة شبكية، ومحرف تشكيل النبض (EXE)، والكابل، والموصلات.
أثناء عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، تقوم أداة الآلة بإخراج ثلاث مجموعات من الإشارات من وحدة المسح: يتم إنشاء مجموعتين من الإشارات الإضافية بواسطة أربع خلايا فلطائية ضوئية. عندما يتم توصيل خليتين كهروضوئيتين بفارق طور قدره 180 درجة معًا، تشكل حركة الدفع والسحب مجموعتين من الموجات الجيبية تقريبًا، Ie1 وIe2، مع اختلاف طور قدره 90 درجة وسعة حوالي 11 ميكرو أمبير. يتم أيضًا توصيل مجموعة من الإشارات المرجعية في شكل دفع وسحب بواسطة خليتين فلطائيتين ضوئيتين بفارق طور قدره 180 درجة، ويكون الإخراج إشارة ذروة Ie0 بمكون فعال يبلغ حوالي 5.5 μ أ. يتم إنشاء هذه الإشارة فقط عند المرور عبر العلامة المرجعية. تشير العلامة المرجعية المزعومة إلى مغناطيس مثبت على الغلاف الخارجي لمسطرة الشبكة، ومفتاح من القصب مثبت على وحدة المسح. عند الاقتراب من المغناطيس، يتم تشغيل مفتاح القصب، ويمكن إخراج الإشارة المرجعية.
